Java面試題（一）（基礎(chǔ)概念與常識(shí)）
Java 語言有哪些特點(diǎn)
簡單易學(xué)：Java語言的語法相對(duì)簡潔，與C++相比去掉了一些復(fù)雜的特性，減少了學(xué)習(xí)和使用的難度，使得Java易于學(xué)習(xí)和上手。
面向?qū)ο螅篔ava是一種純粹的面向?qū)ο缶幊陶Z言，支持封裝、繼承和多態(tài)等面向?qū)ο蟮奶匦?，使得代碼結(jié)構(gòu)清晰，易于擴(kuò)展和維護(hù)。
平臺(tái)獨(dú)立性：Java語言通過Java虛擬機(jī)（JVM）實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)獨(dú)立性。Java源代碼編譯成字節(jié)碼，由JVM解釋執(zhí)行，可以在不同的操作系統(tǒng)上運(yùn)行，只需安裝相應(yīng)的JVM即可。
內(nèi)存管理：Java提供了自動(dòng)的內(nèi)存管理機(jī)制，即垃圾回收機(jī)制。程序員不需要手動(dòng)管理內(nèi)存，減少了內(nèi)存泄漏和野指針等問題，提高了代碼的健壯性和安全性。
強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)：Java擁有豐富的類庫和框架，以及龐大的開發(fā)社區(qū)。開發(fā)者可以利用這些工具和資源快速構(gòu)建應(yīng)用程序，并解決各種開發(fā)需求和問題。
高性能：Java在編譯和執(zhí)行上進(jìn)行了優(yōu)化，具有高效的執(zhí)行速度。同時(shí)，通過JIT（Just-In-Time）編譯器，將熱點(diǎn)代碼編譯成本地機(jī)器碼，提高了運(yùn)行效率。
安全性：Java提供了安全性機(jī)制，如字節(jié)碼驗(yàn)證、安全沙箱等，防止惡意代碼對(duì)系統(tǒng)造成損害。
多線程支持：Java內(nèi)置了多線程支持，通過多線程可以實(shí)現(xiàn)并發(fā)編程，充分利用多核處理器的性能。
開發(fā)工具豐富：Java擁有眾多優(yōu)秀的開發(fā)工具，如Eclipse、IntelliJ IDEA等，可以提高開發(fā)效率和代碼質(zhì)量。
總體而言，Java語言具有簡單易學(xué)、面向?qū)ο蟆⑵脚_(tái)獨(dú)立、內(nèi)存管理、強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)、高性能、安全性、多線程支持和豐富的開發(fā)工具等特點(diǎn)，使得它成為一種廣泛應(yīng)用于企業(yè)級(jí)應(yīng)用開發(fā)、移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)和互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的編程語言。
JVM、JRE、JDK區(qū)別
JVM、JRE和JDK是Java開發(fā)和運(yùn)行環(huán)境的不同組件，它們之間有以下區(qū)別：
JVM（Java Virtual Machine）：JVM是Java虛擬機(jī)的縮寫，它是Java語言的核心和關(guān)鍵組件。JVM負(fù)責(zé)解釋和執(zhí)行Java字節(jié)碼，并提供了內(nèi)存管理、垃圾回收、線程管理等運(yùn)行時(shí)環(huán)境。它使得Java程序能夠在不同的操作系統(tǒng)上運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)的獨(dú)立性。
JRE（Java Runtime Environment）：JRE是Java運(yùn)行時(shí)環(huán)境的縮寫，它是Java程序的運(yùn)行環(huán)境。JRE包括JVM和Java類庫，提供了運(yùn)行Java程序所需的所有組件。如果只需要運(yùn)行Java程序而不進(jìn)行開發(fā)，只需要安裝JRE即可。
JDK（Java Development Kit）：JDK是Java開發(fā)工具包的縮寫，它是Java程序開發(fā)的完整套件。JDK包括JRE，同時(shí)還提供了開發(fā)人員所需的編譯器（javac）、調(diào)試器（jdb）、文檔生成工具（javadoc）等開發(fā)工具。如果需要進(jìn)行Java程序的開發(fā)，需要安裝JDK。
簡而言之，JVM是Java虛擬機(jī)，負(fù)責(zé)解釋和執(zhí)行Java字節(jié)碼；JRE是Java運(yùn)行時(shí)環(huán)境，包括JVM和Java類庫，用于運(yùn)行Java程序；JDK是Java開發(fā)工具包，包括JRE和開發(fā)工具，用于開發(fā)和編譯Java程序。 在實(shí)際使用中，如果只需要運(yùn)行Java程序，只需安裝JRE；如果需要進(jìn)行Java程序的開發(fā)，需要安裝JDK。
什么是字節(jié)碼?采用字節(jié)碼的好處是什么
字節(jié)碼（Bytecode）是一種中間表示形式，它是將Java源代碼編譯后生成的一種二進(jìn)制格式。字節(jié)碼是Java虛擬機(jī)（JVM）的指令集，它是一種與平臺(tái)無關(guān)的中間代碼。
字節(jié)碼由一系列指令組成，這些指令包括加載、存儲(chǔ)、運(yùn)算、控制流等操作。Java源代碼經(jīng)過編譯器編譯生成字節(jié)碼文件（.class文件），然后由JVM解釋執(zhí)行字節(jié)碼指令，將其轉(zhuǎn)換為機(jī)器碼，最終在特定的操作系統(tǒng)和硬件上運(yùn)行。
采用字節(jié)碼的好處有以下幾點(diǎn)：
平臺(tái)無關(guān)性：字節(jié)碼與具體的操作系統(tǒng)和硬件無關(guān)，可以在任何支持Java虛擬機(jī)的平臺(tái)上運(yùn)行。只要在目標(biāo)平臺(tái)上安裝了相應(yīng)的JVM，就可以運(yùn)行字節(jié)碼，而不需要對(duì)程序進(jìn)行重新編譯。
加速開發(fā)和部署：Java源代碼只需要編譯一次生成字節(jié)碼，然后可以在不同的環(huán)境中運(yùn)行。這使得程序的開發(fā)、測試和部署更加快速和便捷。同時(shí)，字節(jié)碼的中間表示形式也使得Java程序更容易進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)試。
安全性：字節(jié)碼是一種中間表示形式，不直接暴露源代碼。這使得Java程序的源代碼更難以被逆向工程分析，提高了程序的安全性。
可移植性：字節(jié)碼可以在任何支持Java虛擬機(jī)的平臺(tái)上運(yùn)行，無需修改代碼。這種可移植性使得Java成為一個(gè)廣泛應(yīng)用于跨平臺(tái)開發(fā)的編程語言。
總的來說，字節(jié)碼作為一種中間表示形式，具有平臺(tái)無關(guān)性、加速開發(fā)和部署、安全性和可移植性等優(yōu)勢。它是Java虛擬機(jī)的執(zhí)行單位，使得Java程序能夠在不同的平臺(tái)上運(yùn)行，并為Java帶來了跨平臺(tái)開發(fā)的特性。
為什么說 Java 語言“編譯與解釋并存”
Java語言被稱為"編譯與解釋并存"，是因?yàn)樗膱?zhí)行過程涉及到了編譯和解釋兩個(gè)階段。
首先，Java源代碼需要通過編譯器將其轉(zhuǎn)換成字節(jié)碼（即中間代碼），這個(gè)過程稱為編譯。編譯器會(huì)對(duì)源代碼進(jìn)行詞法分析、語法分析、語義分析等操作，然后生成對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼文件（.class文件）。
接下來，Java虛擬機(jī)（JVM）會(huì)對(duì)字節(jié)碼進(jìn)行解釋執(zhí)行，將其轉(zhuǎn)換為機(jī)器碼并運(yùn)行。這個(gè)過程稱為解釋。JVM中的解釋器會(huì)逐條解釋字節(jié)碼指令，執(zhí)行相應(yīng)的操作。在解釋執(zhí)行的同時(shí)，JVM還會(huì)進(jìn)行一些優(yōu)化，如即時(shí)編譯（Just-In-Time Compilation），將熱點(diǎn)代碼（Hotspot Code）編譯成本地機(jī)器碼，提高執(zhí)行效率。
這種編譯與解釋相結(jié)合的執(zhí)行方式帶來了一些優(yōu)勢：
平臺(tái)無關(guān)性：通過編譯生成的字節(jié)碼可以在任何支持Java虛擬機(jī)的平臺(tái)上運(yùn)行，不需要針對(duì)不同的平臺(tái)重新編寫和編譯代碼。
加速開發(fā)和部署：編譯過程只需要一次，生成的字節(jié)碼可以在不同的環(huán)境中運(yùn)行。這使得程序的開發(fā)、測試和部署更加快速和便捷。
動(dòng)態(tài)性和靈活性：解釋階段可以動(dòng)態(tài)地加載和執(zhí)行字節(jié)碼，使得Java程序可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)代碼生成、動(dòng)態(tài)類加載等操作，實(shí)現(xiàn)了許多動(dòng)態(tài)性和靈活性的特性。
盡管Java語言是先編譯后解釋的，但在實(shí)踐中，JVM會(huì)根據(jù)具體情況進(jìn)行即時(shí)編譯（JIT Compilation）和優(yōu)化，將熱點(diǎn)代碼直接編譯成本地機(jī)器碼，以提高執(zhí)行效率。這樣，Java程序可以在編譯和解釋兩個(gè)階段之間靈活切換，以最優(yōu)的方式執(zhí)行。
什么是JIT？
JIT（Just-In-Time）是即時(shí)編譯的縮寫，它是一種在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)將字節(jié)碼（中間代碼）轉(zhuǎn)換為機(jī)器碼的技術(shù)。
在Java中，JIT編譯器是Java虛擬機(jī)（JVM）中的一部分，它用于對(duì)熱點(diǎn)代碼進(jìn)行即時(shí)編譯。熱點(diǎn)代碼是指在程序的執(zhí)行過程中頻繁被執(zhí)行的部分，通常是循環(huán)、頻繁調(diào)用的方法等。JIT編譯器會(huì)監(jiān)視程序的運(yùn)行情況，當(dāng)某個(gè)代碼片段被頻繁執(zhí)行時(shí)，JIT會(huì)將該代碼片段編譯成本地機(jī)器碼，然后在后續(xù)的執(zhí)行中直接執(zhí)行該機(jī)器碼，從而提高程序的執(zhí)行速度。
JIT編譯器的工作原理如下：
首先，JVM會(huì)將Java源代碼編譯成字節(jié)碼，這是一個(gè)中間表示形式。
當(dāng)Java程序運(yùn)行時(shí)，JVM會(huì)對(duì)字節(jié)碼進(jìn)行解釋執(zhí)行。在解釋執(zhí)行的過程中，JIT編譯器會(huì)監(jiān)視程序的執(zhí)行情況，記錄哪些代碼片段被頻繁執(zhí)行，即熱點(diǎn)代碼。
當(dāng)某個(gè)代碼片段被判定為熱點(diǎn)代碼時(shí)，JIT編譯器會(huì)將該代碼片段進(jìn)行即時(shí)編譯，將其轉(zhuǎn)換為本地機(jī)器碼。
從此以后，每當(dāng)該代碼片段再次被執(zhí)行時(shí)，JVM會(huì)直接執(zhí)行編譯后的本地機(jī)器碼，而不再執(zhí)行字節(jié)碼。
通過JIT編譯器的即時(shí)編譯，Java程序可以在執(zhí)行過程中根據(jù)實(shí)際情況優(yōu)化代碼，以提高程序的執(zhí)行速度。JIT編譯器的存在使得Java在性能方面能夠與其他編程語言相媲美。
什么樣的代碼會(huì)被判定為熱點(diǎn)代碼
判定某段代碼為熱點(diǎn)代碼是由JIT編譯器根據(jù)程序的執(zhí)行情況和性能統(tǒng)計(jì)信息來決定的。具體來說，以下幾個(gè)因素可能會(huì)導(dǎo)致某段代碼被判定為熱點(diǎn)代碼：
方法調(diào)用頻繁：如果某個(gè)方法被頻繁調(diào)用，那么該方法的字節(jié)碼可能會(huì)被判定為熱點(diǎn)代碼。JIT編譯器會(huì)嘗試將該方法的字節(jié)碼編譯成本地機(jī)器碼，以提高方法調(diào)用的執(zhí)行效率。
循環(huán)執(zhí)行頻繁：如果某個(gè)循環(huán)被頻繁執(zhí)行，那么該循環(huán)的字節(jié)碼可能會(huì)被判定為熱點(diǎn)代碼。JIT編譯器會(huì)嘗試將該循環(huán)的字節(jié)碼編譯成本地機(jī)器碼，以提高循環(huán)的執(zhí)行效率。
熱點(diǎn)探測：JVM會(huì)根據(jù)程序的執(zhí)行情況和性能統(tǒng)計(jì)信息來識(shí)別熱點(diǎn)代碼。例如，JVM可以通過計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)某個(gè)代碼塊的執(zhí)行次數(shù)，如果執(zhí)行次數(shù)超過一定閾值，那么該代碼塊的字節(jié)碼可能會(huì)被判定為熱點(diǎn)代碼。
內(nèi)聯(lián)優(yōu)化：JIT編譯器會(huì)通過內(nèi)聯(lián)優(yōu)化來提高方法調(diào)用的執(zhí)行效率。內(nèi)聯(lián)是將一個(gè)方法的字節(jié)碼直接嵌入到調(diào)用該方法的地方，避免了方法調(diào)用的開銷。如果某個(gè)方法的內(nèi)聯(lián)優(yōu)化能夠提高程序的性能，那么該方法的字節(jié)碼可能會(huì)被判定為熱點(diǎn)代碼。
需要注意的是，JIT編譯器的判定機(jī)制和優(yōu)化策略可能因不同的JVM實(shí)現(xiàn)而有所差異。不同的JVM可能會(huì)采用不同的性能統(tǒng)計(jì)信息和優(yōu)化算法來判定熱點(diǎn)代碼。因此，代碼是否被判定為熱點(diǎn)代碼也可能因JVM版本和配置而有所不同。
Oracle JDK 與 OpenJDK的區(qū)別與聯(lián)系
Oracle JDK和OpenJDK都是Java開發(fā)工具包，用于開發(fā)和運(yùn)行Java應(yīng)用程序。它們之間有以下區(qū)別和聯(lián)系：
來源和許可證：Oracle JDK是由Oracle Corporation開發(fā)和提供的，而OpenJDK是由開放源代碼社區(qū)開發(fā)和提供的。Oracle JDK基于OpenJDK，Oracle在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了一些額外的開發(fā)和優(yōu)化。Oracle JDK采用Oracle Binary Code License Agreement許可證，而OpenJDK采用GNU通用公共許可證（GPL）。
更新和支持：Oracle JDK提供了長期支持（LTS）版本和非LTS版本。LTS版本將獲得長期支持和更新，而非LTS版本則會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)停止支持。Oracle JDK還提供了商業(yè)支持和付費(fèi)訂閱服務(wù)。而OpenJDK由開源社區(qū)維護(hù)和更新，社區(qū)成員提供免費(fèi)的支持。
特性和補(bǔ)?。篛racle JDK在發(fā)布之前會(huì)進(jìn)行一些額外的開發(fā)和優(yōu)化，包括添加新特性和修復(fù)bug。這些特性和修復(fù)在OpenJDK發(fā)布之后可能會(huì)被合并到OpenJDK中。因此，Oracle JDK可能會(huì)包含一些OpenJDK沒有的特性和補(bǔ)丁。
兼容性和穩(wěn)定性：Oracle JDK經(jīng)過了Oracle的商業(yè)測試和驗(yàn)證，可以認(rèn)為是相對(duì)穩(wěn)定和可靠的版本。OpenJDK在發(fā)布之前經(jīng)過了開源社區(qū)的測試，但可能在某些特定平臺(tái)或環(huán)境下存在兼容性問題。
發(fā)布周期：Oracle JDK的發(fā)布周期相對(duì)較長，一般每2-3年發(fā)布一個(gè)LTS版本。OpenJDK則有更頻繁的發(fā)布周期，通常每6個(gè)月發(fā)布一個(gè)版本。
盡管有這些區(qū)別，Oracle JDK和OpenJDK在大部分情況下是兼容的，因?yàn)镺racle JDK基于OpenJDK開發(fā)。大多數(shù)Java應(yīng)用程序可以在兩者之間無縫切換，而不需要做任何修改。開發(fā)人員可以根據(jù)自己的需求和偏好選擇使用Oracle JDK或OpenJDK。
Java 和 C++ 的區(qū)別?
Java和C++是兩種不同的編程語言，它們在語法、運(yùn)行環(huán)境、應(yīng)用領(lǐng)域和設(shè)計(jì)哲學(xué)等方面存在一些區(qū)別。
語法：Java使用類和對(duì)象的概念，強(qiáng)調(diào)面向?qū)ο缶幊獭Ｋ欣厥諜C(jī)制，不需要手動(dòng)管理內(nèi)存。C既支持面向?qū)ο缶幊?，也支持面向過程編程。它使用類和對(duì)象，但也可以使用指針和引用進(jìn)行底層操作。C需要手動(dòng)管理內(nèi)存，包括對(duì)象的創(chuàng)建和銷毀。
運(yùn)行環(huán)境：Java是一種解釋型語言，它的程序在Java虛擬機(jī)（JVM）上運(yùn)行。這種設(shè)計(jì)使得Java程序具有跨平臺(tái)的特性，可以在不同的操作系統(tǒng)上運(yùn)行。C++是一種編譯型語言，它的程序在特定的操作系統(tǒng)上直接運(yùn)行。
應(yīng)用領(lǐng)域：Java廣泛用于Web開發(fā)、桌面應(yīng)用、移動(dòng)應(yīng)用和企業(yè)級(jí)應(yīng)用開發(fā)。它有豐富的類庫和框架，提供了很多開發(fā)工具和平臺(tái)支持。C主要用于系統(tǒng)級(jí)開發(fā)、游戲開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)和性能要求較高的應(yīng)用開發(fā)。C對(duì)底層硬件的訪問更為直接，性能更高。
設(shè)計(jì)哲學(xué)：Java追求可移植性、安全性和可靠性。它有嚴(yán)格的類型檢查、異常處理機(jī)制和訪問控制。Java程序員更多地關(guān)注代碼的邏輯結(jié)構(gòu)和高層抽象。C注重靈活性和效率，允許直接操作內(nèi)存和硬件。C程序員更多地關(guān)注性能優(yōu)化和底層實(shí)現(xiàn)。
開發(fā)效率和學(xué)習(xí)曲線：Java相對(duì)于C來說，有更高的開發(fā)效率和更簡單的學(xué)習(xí)曲線。Java提供了自動(dòng)內(nèi)存管理、異常處理和豐富的類庫，使得開發(fā)者能夠更快速地開發(fā)應(yīng)用程序。C的語法更復(fù)雜，需要對(duì)內(nèi)存管理和底層操作有更深入的了解，因此學(xué)習(xí)和使用C++可能需要更多的時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)。
需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和需求選擇使用Java還是C++。如果需要跨平臺(tái)、高可移植性和安全性，以及開發(fā)速度較快的應(yīng)用，Java是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。如果需要底層控制、高性能、直接訪問硬件和對(duì)內(nèi)存管理有更大的控制權(quán)，那么C++可能更適合。
